Вода в решете

Каталог статей

Вода в решете

Заблуждалкин: Профессор, вот вы говорите, что наука позволяет делать невозможное. А может, к примеру, наука помочь носить воду в решете, ведь всем известно, что это невозможно.

Профессор Плюсапятерышкин: Конечно может.  А что мешает  нам это делать?

Заблуждалкин: Как что? Конечно дырки в решете. Вода под действием силы тяжести будет просачиваться сквозь них.

Профессор Плюсапятерышкин: Проведем простой опыт. Возьмите решето и смажьте его жидким маслом.  Встряхните решето, чтобы отверстия были открыты. Аккуратно над раковиной налейте воду в решето из стакана или кувшина, так, чтобы она текла по  внутренней стороне сита. Вы увидите, что решето заполняется.

Заблуждалкин: Удивительно. Но почему вода не вытекает.

Профессор Плюсапятерышкин: Воду держит поверхностная плёнка, образовавшаяся из-за несмачивания водой ячеек решета. А теперь прикоснитесь ко дну решета пальцем, вы разрушите поверхностную плёнку и вода потечёт.

 Что потребуется?

Миска с водой

Кубик льда

Зубочистка

Щепотка соли

 Инструкция

Поместите кубик льда в чашу с водой.

Аккуратно положите зубочистку на вершину кубика льда.

Посыпьте немного соли вокруг зубочистки.

Подождите несколько секунд и попробуйте поднять кубик льда с помощью зубочистки.

Получилось!

 Почему это происходит?

Объяснение от Заблуждалкина: 

Тёплая зубочистка сначала топит лёд, а потом остывает и оказывается вмерзшей в лёд.

Объяснение от профессора Плюсапятерышкина: Вы забыли про соль, дорогой друг, а именно в ней вся соль опыта. Кстати , прекрасный каламбур – соль опыта в соли.

Когда вы посыпали  солью на кубик льда, вы заставили лёд таять вокруг зубочистки. Это происходит потому, что соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная вода.

Но солёный раствор постепенно уходит в миску и зубочистка вмерзает в лед. Это и позволяет поднять кубик льда с помощью зубочистки.

 Теперь вы понимаете почему зимой дороги посыпают песком с солью?

Page 3

     Что потребуется?

Стакан с водой

Кубики льда

Пищевой краситель

     Инструкция

В стакан с водой добавьте кубики льда и несколько капель пищевого красителя. Пусть стакан постоит на столе в течение нескольких минут.

     Что происходит?

Вы увидите, что внешняя сторона стакана запотела – на ней образовались чистые, неокрашенные   капельки воды.

     Почему это происходит?

     Объяснение от профессора Заблуждалкина

Стекло фильтрует воду – чистая вода проходит сквозь стенки стакана и выделяется в виде капель, а краситель сквозь стекло пройти не может.

     Объяснение от профессора Плюсапятерышкина

     Вода на внешнюю сторону стакана поступает из воздуха. Воздух всегда содержит какое-то количество водяного пара (воды в форме газа)

Воздухе вокруг стакана был охлажден из-за льда. Холодный воздух не может содержать в себе столько же водяного пара как и тёплый, поэтому избыточный водяной пар выделяется образуя мелкие капельки. Это явление называется конденсацией. 

     Облака тоже образуются при охлаждении воздуха. Когда капли становятся слишком большими и тяжелыми они падают на землю  в виде дождя или снега.

  • Купить игрушки красноярскКачественные деревянные игрушки, купить от производителяkras-toys.ru
  • DabНасосная станция DAB. Сравните цены и выберите дешевлеdabshop.ru

Page 4

   Что потребуется? 
  Наждачная бумага
  Две чистые, пустые 2-литровый бутылки с пластиковыми винтовыми колпачками

  Клей
  Изолента

  Пищевой краситель   Серебряные блестки ( можно мелко нарезать фольгу-обертку от конфеты)

   Инструкция
Зачистите наждачной бумагой вершины двух винтовых колпачков на бутылках, а затем склеить крышки вместе. Дайте высохнуть. Обмотайте изолентой по окружности две крышки, чтобы обеспечить дополнительную надежность соединению. Проделайте отверстие около 1 см в диаметре через обе крышки в центре.

Заполните одну из бутылок на две трети водой, добавьте пять капель пищевого красителя и серебряные блестки. Прикрутите склеенные колпачки на эту бутылку, а пустую бутылку прикрутите сверху.

Поверните наше устройство для создания торнадо вверх тормашками, так чтоб окрашенная вода с блестками переливалась в пустую бутылку. Закрутите полную бутылку против часовой стрелки до образования воронки торнадо.

Что происходит?

Вода вращаясь переливается вниз в пустую бутылку, образуя торнадо. 

Почему это работает?

Когда вода пытается проникнуть через небольшое отверстие, то необходим обратный поток, который бы заполнял образующуюся пустоту. Если мы будем просто выливать воду из бутылки, перевернув ее дном вверх, то будут видны пузырьки воздуха, поднимающиеся от горлышка. Однако, это не самый эффективный способ опустошить объем.

Достаточно попробовать раскрутить бутылку как тут же в ней образуется воздушная воронка, значительно ускоряющая процесс слива. Теперь воздух доставляется в бутылку не отдельными пузырьками, а целым потоком, образованным благодаря воронке. Точно также и торнадо – это лишь канал доставки воздуха, только имеющий огромные размеры.

Забавные факты

По данным исследования, из 304 торнадо в Соединенных Штатах в период между 1950 и 1991 годах, торнадо, скорее всего, происходят 16 мая, чем в любой другой день года. Вихрь торнадо вращается против часовой стрелки к северу от экватора и по часовой стрелке к югу от экватора. Средний торнадо длится менее тридцати минут и движится со скоростью десяти до двадцати пяти миль в час. Подавляющее большинство торнадо, около семи сотен в год образуется в центральных и юго-восточных областях Соединенных Штатов. Когда смерч касается поверхности океана или озера, он засасывыет воду внутрь вращающегося вихря. Появляются водяные смерчи, поднимающиеся из воды, как морское чудовище, возможно, это и объясняетпроисхождение этих легенд.

Page 5

  Что потребуется?

цветная бумага

ножницы

фломастеры

клей

широкое блюдо или поднос с водой

  Инструкция

Вырежете из бумаги квадраты примерно 15 см х 15 см.

Сложите их пополам дважды.

Нарисуйте лепестки вдоль линии изгиба, как показано на рисунке.

Вырежете лепестки с помощью ножниц. Можно вырезать из бумаги жука или лягушку и положить его внутрь цветка.

Согните лепестки цветов. 

Сделаете такие цветки из разных видов бумаги( картон, газета) 

Поместите цветки  в нашу посуду, наполненную водой.

 Что происходит?

Вы заметите, что наши цветы  раскрываются, причем  некоторые раньше, чем другие, в зависимости от бумаги.

 Почему это происходит?

Заблуждалкин: Бумага впитывает воду. Тяжелеет и под действием силы тяжести клонится к поверхности воды.

Профессор Плюсапятерышкин:  Интересное объяснение. Но оно не объясняет почему цветы раскрываются. Всё дело в волокнах из которых состоит бумага. Бумажные волокна поглощают воду, они набухают и стремятся выпрямится,  при этом  лепестки открываются.

Как вы думаете, что происходит с листьями настоящих растений когда им не хватает воды? И что происходит с видом листьев, когда растение получает достаточно воды?

Page 6

     Что потребуется?

Стакан воды

Соль

     Инструкция

     Наполните стаканводойдо краев. Медленно

насыпайте соль,тщательнопомешиваятонкой
проволокой илизубочисткой.Смотрите, сколькосоли вы
сможете добавитьбезперелива воды.

     Что происходит?

     Вы увидите, что можно добавить ещё четверть стакана соли, не проливаяводу.

     Объяснение от профессора Заблуждалкина

Соль воздействует на стенки стакана, увеличивая его объем. 

     Объяснение от профессора Плюсапятерышкина

     Так как вода находится в жидком состоянии, между молекулами воды есть еще пространство. Когда вы медленно насыпаете соль в полный стакан воды, молекулы соли будут занимать пустое пространства между молекулами воды, пока раствор не достигнет насыщения,  когда соль перестанет растворяться. Но это будет работать только если вы размешайте воду, чтобы соль растворялась в воде.

     А самые наблюдательные ученые смогут увидеть, что при растворении первых крупинок соли вода будет даже сокращаться  в объеме. Дело в том, что микрочастицы соли электростатически притягивают к себе молекулы воды, заставляя раствор сжиматься. 

Page 7

     Что потребуется?

  • Стакан или чашка с горячей водой

  • Соль 

  • Черная бумага или картон (бумага должны быть плотной )

  • Кисточка

     Инструкция

  1. Добавьте в чашку с горячей водой пару чайных ложек соли и перемешайте раствор кистью, пока вся соль не раствориться.

  2. Продолжайте добавлять соль чайной ложки,постоянно перемешивая раствор,  до тех пор пока в нижней части чашки не останутся кристаллы, которые не будут

      растворяться.

  3. Нарисуйте картину используя наш раствор соли в качестве краски.

  4. Оставьте ваш шедевр на ночь сушиться в теплом и сухом месте.

     Что происходит?  

Когда бумага просохнет, ваш рисунок проявится.

     Почему это происходит?

Объяснение от Заблуждалкина: Солёная вода разъедает краску на чёрной бумаге вот и проявляется белый рисунок.

Объяснение от профессора Плюсапятерышкина: За ночь вода испарилась – мельчайшие частицы воды (молекулы) улетучились. Вода перешла из жидкого состояния в газообразное, а вот молекулы соли так просто испариться не могут они остаются на бумаге соединясь друг с другом с образованием кристаллов. Рисунок из кристаллов мы и видим.

  • fotodromФотовспышки Canon, Nikon! Лучшие ценыfotodrom.by

Page 8

     Даже при комнатной температуре, мельчайшие частицы воды (молекулы) двигаются достаточно быстро, чтобы выскочить и убежать в воздух.

Когда банка  закрыта  воздушное пространство под крышкой насыщается молекулами воды так плотно, что число выскочивших из воды молекул примерно сравнивается с теми кто вновь из воздуха сваливается в воду.

 В открытой же банке воздух свободно циркулирует унося с собой выскочившие молекулы воды. Процесс выскакивания частиц жидкости с поверхности в  окружающее пространство известен как испарение.

     Теперь вы понимаете как лужи исчезают после дождя?

     А самым пытливым ученым предлагаю проделать ещё два эксперимента, чтобы досконально разобраться с  этим таинственным процессом испарения.

     Инструкция

    Налейте равное количество воды в большое плоское блюдо и  в бутылку с узким горлышком. Оставьте сосуды стоять  на столе, не накрывая их крышкой.

Через сутки перелейте остатки воды в одинаковые банки, чтобы сравнить их уровни.

      Что происходит? 

Вы увидите, что в плоском блюде воды осталось меньше , чем в бутылке.

     Объяснение от профессора Заблуждалкина

Из блюда воду могла выпить кошка или собака. Всем известно, что кошки и собаки предпочитают пить именно из мисок и блюдечек, а не из бутылок.

     Объяснение профессора Плюсапятерышкина

     Молекулы воды выходят только с поверхности. Поэтому вода испаряется быстрее от большой поверхности, чем от маленькой.

Теперь вы знаете, почему большие мелкие лужи высыхают быстрее, чем глубокие  и узкие.

     И ещё один простой опыт  

     Повесьте два мокрых носовых платка просохнуть.  Один обдуваете листом картона,  а другой пусть пытается просохнуть без обдува.

     Что происходит?

     Носовой платок, который обдували, высохнет первым.

     Объяснение от профессора Заблуждалкина

     Под действием нашего искусственного  ветра платок будет находится в постоянном движении. А всем известно, что движение лучший способ согреться в холодный день. Таким образом платок нагреется и от этого высохнет быстрее.

     Объяснение профессора Плюсапятерышкина

     Обдув приводит к быстрой замене влажного воздуха вблизи носового платка сухим воздухом со стороны. Ветер ускоряет испарение. Это одна из причин, почему   ветреный день – хороший день для сушки белья.

     И раз уж профессор Заблуждалкин затронул вопрос влияние температуры на испарение, ещё один простой опыт   

     Налейте в  две одинаковых банки равное количество воды. Одну поместите один на солнце или на батарею, а другую в тени или в другом прохладном месте.

     Что происходит?

     Вы увидите, что блюдо на солнце быстрее теряет свою воду.

     Объяснение профессора Плюсапятерышкина

     Чем теплее вода, тем больше скорость молекул. Молекулы  чаще выскакивают с поверхности воды в воздух. Нагревание действительно ускоряет скорость испарения.

Источник: http://eksperimentiki.ru/publ/fizika/water/voda_v_reshete/10-1-0-145

Как мы пьем? Вода в решете – Класс!ная физика

Вода в решете

Неужели и над этим можно задуматься? Конечно. Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и “втягиваем” в себя их содержимое. Вот это-то простое “втягивание” жидкости, к которому мы так привыкли, и надо объяснить.

Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что ее увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.

Здесь происходит то же самое, что произошло бы с жидкостью в сообщающихся сосудах, если бы над одним из этих сосудов мы стали разрежать воздух: под давлением атмосферы жидкость в этом сосуде поднялась бы.

Наоборот, захватив губами горлышко бутылки, вы никакими усилиями не “втянете” из нее воду в рот, так как давление воздуха во рту и над водой одинаково.

Итак, строго говоря, мы пьем не только ртом, но и легкими; ведь расширение легких — причина того, что жидкость устремляется в наш рот.

Улучшенная воронка

Кому случалось наливать через воронку жидкость в бутылку, тот знает, что нужно время от времени воронку приподнимать, иначе жидкость из нее не выливается.

Воздух в бутылке, не находя выхода, удерживает своим давлением жидкость в воронке. Правда, немного жидкости стечет вниз, так что воздух в бутылке чуть сожмется давлением жидкости.

Но стесненный в уменьшенном объеме воздух будет иметь увеличенную упругость, достаточную, чтобы уравновесить своим давлением вес жидкости в воронке.

Понятно, что, приподнимая воронку, мы открываем сжатому воздуху выход наружу, и тогда жидкость вновь начинает литься.

Поэтому весьма практично устраивать воронки так, чтобы суженная часть их имела продольные гребни на наружной поверхности, гребни, мешающие воронке вплотную приставать к горлышку.

Тонна дерева и тонна железа

Общеизвестен шуточный вопрос: что тяжелее — тонна дерева или тонна железа? Не подумавши, обыкновенно отвечают, что тонна железа тяжелее, вызывая дружный смех окружающих. Шутники, вероятно, еще громче рассмеются, если им ответят, что тонна дерева тяжелее, чем тонна железа.

Такое утверждение кажется уж ни с чем не сообразным, — и однако, строго говоря, это ответ верный! Дело в том, что закон Архимеда применим не только к жидкостям, но и к газам. Каждое тело в воздухе “теряет” из своего веса столько, сколько весит вытесненный телом объем воздуха. Дерево и железо тоже, конечно, теряют в воздухе часть своего веса.

Чтобы получить истинные их веса, нужно потерю прибавить. Следовательно, истинный вес дерева в нашем случае равен 1 тонне + вес воздуха в объеме дерева; истинный вес железа равен 1 тонне + вес воздуха в объеме железа.

Но тонна дерева занимает гораздо больший объем, нежели тонна железа (раз в 15), поэтому истинный вес тонны дерева больше истинного веса тонны железа! Выражаясь точнее, мы должны были бы сказать: истинный вес того дерева, которое в воздухе весит тонну, больше истинного веса того железа, которое весит в воздухе также одну тонну.

Так как тонна железа занимает объем в 1/8 куб. м, а тонна дерева — около 2 куб. м, то разность в весе вытесняемого ими воздуха должна составлять около 2,5 кг. Вот насколько тонна дерева в действительности тяжелее тонны железа!

Вода в решете

Оказывается, что и носить воду в решете возможно не только в сказке. Знание физики поможет исполнить такое классически невозможное дело. Для этого надо взять проволочное решето сантиметров 15 в поперечнике и с не слишком мелкими ячейками (около 1 мм) и окунуть его сетку в растопленный парафин.

Затем вынуть решето из парафина: проволока окажется покрытой тонким слоем парафина, едва заметным для глаз.

Решето осталось решетом — в нем есть сквозные отверстия, через которые свободно проходит булавка, — но теперь вы можете, в буквальном смысле слова, носить в нем воду.

В таком решете удерживается довольно высокий слой воды, не проливаясь сквозь ячейки; надо только осторожно налить воду и оберегать решето от толчков.

Почему же вода не проливается? Потому что, не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкие пленки, обращенные выпуклостью вниз, которые и удерживают воду (рис. 62).

Рис. 62. Почему вода не выливается из парафинированного решета.

Такое парафинированное решето можно положить на воду, и оно будет держаться на ней. Значит, возможно не только носить воду в решете, но и плавать на нем.

Этот парадоксальный опыт объясняет ряд обыкновенных явлений, к которым мы чересчур привыкли, чтобы задумываться об их причине.

Смоление бочек и лодок, смазывание салом пробок и втулок, окрашивание масляной краской и вообще покрытие маслянистыми веществами всех тех предметов, которые мы хотим сделать непроницаемыми для воды, а также и прорезинивание тканей — все это не что иное, как изготовление решета вроде сейчас описанного.

Суть дела и там и тут одна и та же, только в случае с решетом она выступает в необычном виде.
Следующая страница «Человек, который ничего не весил»
Назад в подробное оглавление книги Занимательная физика. Перельман Я.И.»

Источник: http://class-fizika.ru/p149.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть